[发明专利]一种胸腹表面呼吸运动信号错相位超分辨方法

权利要求书

1.一种胸腹表面呼吸运动信号错相位超分辨方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a、在信号转换模块中，利用通带频率包含ω的滤波器和放大器，实现输入为周期的呼吸运动信号f(t)，输出为：

其中，t₀为呼吸运动信号f(t)开始采集的时间；ω为呼吸运动信号f(t)的角频率；T为呼吸运动信号f(t)的周期；

滤波器选择频率为ω的分量通过；

放大器将幅值调整为

步骤b、在相位差多输出模块中，利用由电阻、电容和运算放大器组成的两个微分电路，分别实现对信号转换模块的输出余弦信号进行一次微分和两次微分，进而实现相位差为公差π/2的等差数列三输出；

步骤c、在电阻链多相位生成模块中，为了方便分析，将相位差多输出模块的三输出分别设定为sinα、sin(α-π/2)和sin(α-π)；

其中，第一输出为sinα，第二输出为sin(α-π/2)，第三输出为sin(α-π)；所述电阻链多相位生成模块包括9个电阻；相位差多输出模块的第一输出和相位差多输出模块的第二输出之间分别通过电阻R2-2和电阻R2-6的串联结构连接，电阻R2-2和电阻R2-6的阻值比为9/28，通过电阻R2-4和电阻R2-8的串联结构连接，电阻R2-4和电阻R2-8的阻值比为11/8；相位差多输出模块的第二输出和相位差多输出模块的第三输出之间分别通过电阻R2-12和电阻R2-16的串联结构连接，电阻R2-12和电阻R2-16的阻值比为8/11，通过电阻R2-14和电阻R2-18的串联结构连接，电阻R2-14和电阻R2-18的阻值比为28/9；电阻R2-2和电阻R2-6之间的抽头作为第二相位输出，电阻R2-4和电阻R2-8之间的抽头作为第四相位输出，所述相位差多输出模块的第二输出经过电阻R2-10后作为第六相位输出，电阻R2-12和电阻R2-16之间的抽头作为第八相位输出，电阻R2-14和电阻R2-18之间的抽头作为第十相位输出；

由于电阻R2-2和电阻R2-6的阻值比为9/28，因此电阻R2-2和电阻R2-6之间的抽头电压为：

由于电阻R2-4和电阻R2-8的阻值比为11/8，因此电阻R2-4和电阻R2-8之间的抽头电压为：

由于电阻R2-12和电阻R2-16的阻值比为8/11，因此电阻R2-12和电阻R2-16之间的抽头电压为：

由于电阻R2-14和电阻R2-18的阻值比为28/9，因此电阻R2-14和电阻R2-18之间的抽头电压为：

能够看出，电阻链多相位生成模块的输出为相位公差为π/5的等差数列五输出；

步骤d、在多相位正弦方波转换模块中，电阻链多相位生成模块的每一路输出都经过过零比较器，将幅值调整为运算放大器的饱和电压值，相位保留；

其中，

电阻链多相位生成模块的第二相位输出经过过零比较器，得到第二方波输出；

电阻链多相位生成模块的第四相位输出经过过零比较器，得到第四方波输出；

电阻链多相位生成模块的第六相位输出经过过零比较器，得到第六方波输出；

电阻链多相位生成模块的第八相位输出经过过零比较器，得到第八方波输出；

电阻链多相位生成模块的第十相位输出经过过零比较器，得到第十方波输出；

步骤e、在多相位融合逻辑门模块中，利用多相位正弦方波转换模块的五个方波输出和多相位融合逻辑门模块的三个异或输出进行逻辑运算，实现错相位超分辨方波输出；错相位超分辨方波输出将一个周期的呼吸运动信号变成五个周期的方波信号，相位相差错相位超分辨方波输出信号的四分之一周期；

所述多相位融合逻辑门模块包括4个异或门，异或门U3-2的输入为第二方波输出和第十方波输出，异或门U3-2的输出为第二异或输出；异或门U3-4的输入为第二异或输出和第六方波输出，异或门U3-4的输出为第四异或输出；异或门U3-5的输入为第四异或输出和第八异或输出，异或门U3-5的输出为第五异或输出；异或门U3-8的输入为第四方波输出和第八方波输出，异或门U3-8的输出为第八异或输出；其中，第五异或输出作为错相位超分辨方波输出。